EP4652413A1 - Structure à lests pour panneaux solaire - Google Patents

Structure à lests pour panneaux solaire

Info

Publication number
EP4652413A1
EP4652413A1 EP24700806.3A EP24700806A EP4652413A1 EP 4652413 A1 EP4652413 A1 EP 4652413A1 EP 24700806 A EP24700806 A EP 24700806A EP 4652413 A1 EP4652413 A1 EP 4652413A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solar
fixed
solar panels
edge
solar panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24700806.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Etienne Menard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Helioslite
Original Assignee
Helioslite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helioslite filed Critical Helioslite
Publication of EP4652413A1 publication Critical patent/EP4652413A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10—Solar modules layout; Modular arrangements
    • F24S2020/14—Stepped arrangements, e.g. in parallel planes, without module overlapping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S2025/01—Special support components; Methods of use
    • F24S2025/02—Ballasting means

Definitions

  • the present invention falls within the general field of recovery of solar thermal and/or photovoltaic energy by means of thermal and/or photovoltaic solar panels.
  • a particularly important, although not exclusive, application of the invention is in the field of solar thermal and/or photovoltaic energy recovery systems to be placed on fragile flat surfaces to be preserved, i.e. -meaning not having to be drilled or modified by adding a concrete slab or similar material.
  • Document US9780719 describes a mesh network of rigid bars with a small section, intended to be fixed on supports which are themselves fixed to the roof by gluing or by fasteners inserted into the roof. Ballast blocks are provided, but simply indicated as optional.
  • the bars of the mesh network are intended to receive panels which are fixed to them by the four sides of the panels. This assembly is complex and takes a long time to assemble, because you have to assemble the bars together to form the network, then you have to fix it to the supports and finally fix the panels to the bars.
  • Document US8558101 shows other examples of some standard solar panel support structures.
  • patent documents US7921843 and US9249925 present examples of solar panel support structures designed to be fixed in place using concrete ballast blocks.
  • the support structure of document US7921843 consists of open metal profiles, attached to the solar panels along their entire length.
  • the support structure of document US9249925 is constituted by open metal cradles, two cradles being fixed to each side of a solar panel and having to receive concrete ballast blocks.
  • the present invention comprises a support structure which is based on the combination of a hollow elongated structure, or body, with thin walls and a pair of support elements. support, arranged at the ends of the body, to mechanically assemble a pair of solar panels.
  • This new support structure allows a significant reduction in the weight and quantity of raw material necessary to produce the main elements of this support structure, while providing a rigid structure ensuring the stability of the whole.
  • Another object of the invention is to provide a support structure which can be assembled without heavy lifting tools and be easily installed by one or more installers then loaded with ballasts such as balloons or bags filled with water or materials furniture such as sand, gravel, earth or solid ballast blocks.
  • the invention also aims to provide a simple structure comprising few parts, easy to assemble on the installation site in order to reduce the work time necessary for the installation of a solar system.
  • obstacles such as air vents, roof windows, air conditioning units...
  • an object of the invention is to propose a solar energy recovery system comprising a support structure, intended to be placed and not fixed on a ground, and two rigid frame solar panels having a length and a width, in which the support structure comprises two cylindrical elements each having: - an elongated hollow body extending along a longitudinal direction, intended to receive ballast and - two end covers of the hollow body, each end cover comprising a vertical rigid wall, in the position of use, capable of supporting the weight of the solar panels, and a fixing portion of the frame of at least one of the panels solar, so that the solar panel(s) are fixed to the cylindrical elements by the end covers and are supported on the ground by the end covers.
  • the weight is only carried by the end covers, which makes it possible to have a lightweight elongated hollow body, made of thin metal or plastic walls, that is to say of sufficient thickness to contain the ballast material. and to maintain the spacing between the end covers.
  • the system according to the invention therefore lacks an intermediate support structure between the solar panels and the hollow cylindrical elements.
  • each hollow cylindrical element supports either the weight of a single solar panel, or half the weight of two solar panels (the weight being distributed between several adjacent hollow cylindrical elements of the installation).
  • the simple attachment of the solar panels to the end covers of the hollow cylindrical elements makes installation easy, while ensuring an overall weight compatible with installation on a roof and ensuring perfect rigidity of the assembly by triangulation. panels between them and between the hollow cylindrical elements.
  • the cylindrical-shaped support structures are loaded with balloons filled with water.
  • the cylindrical-shaped support structures are loaded with solid blocks or loose materials such as sand, earth or waste.
  • the rigid wall and the fixing portion of at least one of the end covers can be carried by a single rigid part constituting the end cover;
  • the end cover can be made up of two separate parts: • a first part comprising the rigid wall and a support flange perpendicular to the rigid wall, the support flange being intended to be inserted inside and against the hollow body, in the position of use, and • a second part consisting of a clamp provided with means for fixing to the frame of the solar panel(s), the clamp being intended to be arranged, in the position of use, around the hollow body and tightened against the hollow body at the -above the support collar, so as to secure the solar panel(s) resting on the rigid wall of the first part;
  • the end cover can be made up of two separate parts: • a first support part comprising the vertical rigid wall, at least two locking lugs coplanar with the rigid wall and intended to be inserted inside complementary slots provided in the wall of the hollow body, and at
  • the invention also relates to a solar installation, comprising a plurality of previous solar energy recovery systems, connected in series and/or in parallel.
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a first embodiment of a solar energy recovery system according to the invention, comprising two hollow cylindrical support elements supporting a pair of solar panels, the solar panels between the hollow cylindrical elements being arranged “in a valley”;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a solar energy recovery installation comprising four solar energy recovery systems according to the invention of the equipped with eight solar panels, as well as four end side solar panels.
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a first embodiment of a thin-walled cylindrical support element according to the invention in the form of a tube, in the mounted position;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a second embodiment of a thin-walled cylindrical support element with a polygonal section according to a first variant in several parts;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a second variant of a thin-walled cylindrical support element with a cylindrical section according to the invention, the body of which is in one piece and includes an opening on its upper side;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a variant of solar energy recovery installation of the first embodiment of the system according to the invention, comprising for each system two hollow cylindrical support elements supporting a pair of solar panels, the panels solar panels between the hollow cylindrical elements being arranged “in the mountains”;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a third embodiment of a thin-walled cylindrical support element with a cylindrical section according to a first variant, the body of which is in several pieces and provided with an upper cover;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a thin-walled cylindrical support element with a cylindrical section according to a second variant of the third embodiment, the body of which is in one piece and provided with an upper cover;
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a solar energy recovery installation comprising several solar energy recovery systems according to a second embodiment of the invention, in which the solar panels are fixed on the one hand to a first cylindrical support element in the high position and, on the other hand, to a second cylindrical support element in the low position;
  • FIG. 1 a schematic front view of a third embodiment of a solar energy recovery system according to the invention, in which a single solar panel is attached inclined by a central portion to the end covers of a cylindrical element and extends on either side of the cylindrical element along its length, the two solar panels of the system being rigidly fixed in the extension of one another;
  • FIG. 18 a schematic perspective view of a solar energy recovery installation comprising two solar energy recovery systems according to the third embodiment of the invention of Figures 18 and 19;
  • the solar energy recovery system comprises a support structure, intended to be placed and not fixed on a ground S, and two rigid frame solar panels having a length L and a width L.
  • Figures 1 and 2 respectively show a perspective view and an exploded side view of a first embodiment of a solar energy recovery system 1000 according to the invention, comprising two hollow cylindrical support elements 200, of length L1, extending in a longitudinal direction 201, and supporting a pair of solar panels 100a-100b, the solar panels 100a-100b between adjacent hollow cylindrical members 200 being arranged "in a valley”.
  • each solar panel 100a-100b is fixed to the end covers 220 of a distinct cylindrical element 200 by a first edge 101, the solar panels 100a-100b being fixed to each other by a second edge 102 opposite the first edge 101.
  • the edges 101 and 102 are in the direction of the length L of the solar panels 100a-100b.
  • the solar energy harvesting system 1000 which is configured to support a pair of solar panels 100, comprises two cylindrical support elements 200 each having an elongated hollow body 210 extending in a longitudinal direction 201 and intended to receive a ballast, and two end covers 220 of the hollow body.
  • each end cover 220 comprises a rigid vertical wall 221, in the position of use, capable of supporting the weight of the solar panels 100a-100b, and a fixing portion 222 of the frame of the solar panel(s). 100a-100b.
  • the rigid wall 221 and the fixing portion 222 of the end covers can be carried either by a single rigid part constituting the end cover, as in Figures 6 to 9, or by two separate parts as in Figures 1 to 5 and 14 to 15.
  • a first support part comprises the vertical rigid wall, in the position of use, and capable of supporting the weight of the solar panels, and a second fixing part attached to the supporting part. support and provided with means of fixing to the frame of the solar panel(s), so as to secure the solar panel(s) resting on the rigid wall of the first part.
  • each solar panel 100a-100b is fixed by a first side 101, by means of four mounting clips 110, to the end covers 220 of the cylindrical support elements 200, and on their opposite edge 102 to a pair of inter-row connection brackets 300.
  • Each inter-row connection bracket 300 includes two mounting points 301 and 302 which are used to mechanically interconnect multiple systems 1000 in series to form a larger array ( ) constituting a solar energy recovery installation.
  • the main axis 201 of the hollow cylindrical elements 200 is directed along a north-south longitudinal direction and the pair of solar panels 100a-100b is thus individually inclined towards the east and the west.
  • each pair of inter-row connection supports 300 can be interconnected with a pair of means stiffening 400.
  • At least one stiffening means 400 is fixed, in the position of use, between a second edge 102 of each solar panel 100c-100a opposite the first edge 101, so as to form a rigid triangle delimited by the two solar panels 100a-100c and the stiffening means 400 (see ).
  • the stiffening means is advantageously a mechanical element with a thin section, such as a bar, a chain or a cable, dimensioned to take up tension forces between two solar panels or between a solar panel and the cylindrical element which carries said solar panel.
  • This stiffening element 400 is useless for the systems located at the heart of the installation since the solar panels 100a-100b of each system are fixed by triangulation according to three non-aligned points: the fixings according to the edges 101 at the top of the covers of end 220 of the two hollow cylindrical elements 200 of each system, and the fixing along the edges 102 between the solar panels 100a-100b of each system.
  • the solar panels 100a-100b are mechanically interconnected with each other by the inter-row connection supports 300.
  • the assembled structure effectively resists wind uplift forces, because the opposite edges of the solar panels are mechanically linked together.
  • FIG. 1 There shows a perspective view of a solar energy recovery installation according to the invention comprising two rows R1 and R2 and two columns C1 and C2 of solar energy recovery systems 1000 of the .
  • This installation therefore includes four solar energy recovery systems 1000 equipped with eight solar panels 100a-100b (shaded in the figure), six hollow cylindrical elements 200 (two of which are common to two adjacent systems), as well as four solar panels end laterals 100c (in white in the figure).
  • the north and south edges of the support structure assemblies 1000 can be equipped with wind deflectors 500 (hatched on the figure) in order to reduce the wind uplift forces and therefore the ballast weight necessary to prevent the systems 1000 from being blown away by the wind.
  • Figures 4 and 5 show perspective views of a first embodiment of a cylindrical support element 200a according to the invention. It comprises an elongated hollow body 210a extending along a longitudinal direction 201, and which is intended to receive ballast.
  • This hollow body as such does not have the function of supporting the solar panels 100a-100b-100c so it can have thin walls. This reduces the weight of the assembly, as well as the cost due to the material savings made.
  • the hollow body 210a has a circular section and forms a tube, but it can have any other section shape and, in particular, polygonal as in Figures 6 to 8 and 12 to 15.
  • the elongated hollow body 210a is closed at its two ends by end covers 220.
  • the end covers 220 comprise two separate parts.
  • a first part 221 comprises the rigid wall 221a and a support flange 221b perpendicular to the rigid wall 221a, the support flange being intended to be inserted inside and against the hollow body 210a, in the position of use.
  • a second part 222 is here constituted by a clamp provided with fixing means 230 to the frame of the solar panel(s) 100a-100b-100c.
  • the clamping collar 222 is intended to be arranged around the hollow body 210a and tightened against the hollow body above the support collar 221b which provides counter pressure which prevents the body from being crushed hollow by clamping and secures the solar panel(s) 100a-100b-100c resting on the rigid wall 221a of the first part 221.
  • the thin-walled hollow tube 210a is manufactured in a factory or directly at the installation site using a spiral tube forming machine which deforms a ribbon of metal in a spiral.
  • the adjacent longitudinal unjoined elongated edges of the metal strip are mechanically crimped together to fabricate said thin-walled spiral tube member 210a.
  • the thin-walled cylindrical elements 210a are made of metal such as galvanized steel or aluminum.
  • these thin-walled cylindrical elements 210a can be manufactured using a thin flexible composite material.
  • thin material we mean a material having a thickness less than or equal to 2 mm, or preferably of the order of a millimeter.
  • Figures 6 and 7 are schematic perspective views of a second embodiment of a cylindrical support element 200b with thin wall and polygonal section according to a first variant in several parts.
  • the thin-walled hollow tube 210b comprises a pair of sheets which are folded into two half-tubes 211 and 212 having several flat segment sections. These half-tubes 211 and 212 can be manufactured in the factory using a profiling machine or a flat sheet bender. In another embodiment of the invention, the two half-tubes 211 and 212 can have a round shape.
  • a pair of end pieces 250 is connected at both ends in order to mechanically assemble the two half-tubes 211 and 212 to form said support tube assembly 200b.
  • the end covers 250 are equipped with quick locking means 251 (here tabs) which are designed to engage in corresponding locking means 211a-212a (here notches). ) which are provided near the end edges of the half-tubes 211 and 212.
  • the end covers 250 can be attached to the half-tubes 211 and 212 using standard mechanical fasteners such as screws or rivets.
  • the end covers 250 are here in a single piece which includes a rigid vertical wall 252 provided with a peripheral rim carrying fixing means 230 to the frame of the solar panel(s).
  • the fixing means are positioned on the upper side of the covers 250.
  • the fixing means 230 are metal inserts which are designed to receive clips of mounting the rigid frame of the 100a-100b solar panels.
  • the mounting clips 110 and the metal inserts of the mounting points 230 ensure electrical ground continuity between the two solar panels 100a-100b which are fixed to the cylindrical support element 200.
  • a ballast 240 is placed inside the hollow cavity 214 delimited by the two half-tubes 211 and 212. It may be, for example, a filled balloon of water.
  • a central opening 254 may be provided in the end covers 250 in order to be able to fill (or empty) the balloon 240 with water through the opening 254 of the end cover 250 when the support tube 200b is already closed with two end covers 250.
  • the tips 250 are plastic and manufactured by injection molding.
  • the end covers 250 can be made of metal, for example cast aluminum.
  • the tips 250 include a wide lower foot 253 in order to increase the contact surface with the ground S.
  • the soft rubber pads illustrated by the reference 310 on the ) may not be necessary to protect the waterproof layer of the roof when the ends 250 are equipped with this wide lower foot 253.
  • FIG. 200c There is a schematic perspective view of a second variant of a cylindrical support element 200c, the body 210c of which is in a single tubular piece 211c.
  • This figure also illustrates the possibility of providing an opening 215 on its upper side. This opening can also be provided for in the other embodiments described in this text.
  • This opening 215 can be used to fill (or empty) the hollow cavity 214 of the thin-walled hollow tube 210c either directly with a loose material such as sand, gravel or earth, or with a flexible bag itself filled loose material or liquid.
  • the end covers 250a may have specific characteristics in order to integrate the means for fixing the frame of the solar panels directly onto the end covers 250a of the cylindrical support elements 200, as illustrated in the associated detailed exploded view.
  • the returns 103 of the side frames of the solar panels 100a-100b are directly attached to the end covers 250a by inserting them into retaining grooves 255 which are formed in the end covers 250a .
  • a pair of solar panels 100a-100b are mounted on the end covers 250a of the cylindrical support member 200, a pair of locking clips 120 are then inserted to rest between the two solar panels to complete assembly.
  • the locking clips 120 prevent translation parallel and perpendicular to the longitudinal direction 201 of the two solar panels 100a-100b by holding their lateral frames 103 in place in the grooves 255.
  • the locking clips 120 comprise grounding means 121 in order to ensure grounding continuity between the two side frames 103 of the solar panels 100a-100b.
  • These grounding means 121 may include a pair of sharp metal teeth which can penetrate through the oxide of the metal frames of the solar panels 103.
  • FIGs 10 and 11 present a variant of solar energy recovery installation of the first embodiment of system 1000 illustrated in Figures 1 to 3.
  • the solar panels 100a-100b of system 1001 located between the cylindrical elements troughs 200-200' are arranged "on mountain”.
  • the second edge 102 for fixing the solar panels together is arranged above the hollow cylindrical elements 200-200', that is to say above the first edge 101 for fixing the solar panels to their respective cylindrical support element 200-200'.
  • the cylindrical support elements 200-200' are placed on either side of each pair of solar panels 100a-100b.
  • the edges 102 of the frame of the solar panels 100a-100b are fixed together in pairs using two connecting supports 300b and the lower edge of their frames 101 is fixed to two cylindrical elements distinct and adjacent hollows 200-200' with a pair of lower mounting brackets 300c.
  • either the fixing portion of the end covers further comprises a specific fixing means for a stiffening means 401, or the latter is fixed to the lower fixing supports 300c with the solar panels.
  • the stiffening means 401 is fixed between two fixing means on the end cover of two adjacent cylindrical elements 200-200' so as to form a rigid triangle delimited by the solar panels and the means stiffening 401 attached to the rigid end covers of the cylindrical elements 200-200'.
  • Figures 12 and 13 illustrate a third embodiment of cylindrical support elements 200d applicable to the implementation illustrated in Figures 10 and 11.
  • the cylindrical support element 200d comprises a body 210d in several pieces and advantageously provided with an upper cover 216.
  • the cylindrical support element 200d also comprises at each end of the body 210d an end cover 260 clipped by slots and tabs into the body parts.
  • the end cover 260 is made up of two separate parts.
  • a first support part 261 (with reference to its function of transmitting the weight of the solar panels to the ground) comprises, with reference to the position of use:
  • the second fixing part 262 of the solar panels is advantageously constituted by a fixing jumper provided with slots 262a to be immobilized horizontally above the first part 261.
  • the jumper 262 also comprises vertical portions 262b provided with slots 262c complementary to locking lugs 261d carried by the first part 261, coplanar with the rigid wall 261a and extending laterally to be immobilized vertically above the first part 261.
  • the jumper is also provided with fixing means 230 to the frame of the solar panel(s) 100a-100b-100c.
  • the fixing jumper is intended to be arranged above the locking lugs 261c and, advantageously 261d, of the first part 261, so as to secure the solar panel(s) 100a-100b-100c resting on the rigid wall 261a of the first part 261.
  • the shape of the first part 261 is chosen to ensure fixing of the solar panels 100a-100b-100c with a determined East and West angle.
  • the parts of the hollow body are advantageously metal sheets folded into two half-tubes having several sections of flat segments.
  • an optional upper cover 216 can be added to close the upper face of the assembly.
  • the interior volume of the hollow body 210d can be easily filled with material from its upper opening and then closed with this optional upper cover 216.
  • the end covers 260 are equipped with several quick locking tabs 261b-261c-261d which are designed to engage in corresponding slots 211d carried by the walls of the half-tubes.
  • the fixing means 230 carried by the second part 262 include slots designed to secure the solar panels using a pair of quick-fit mounting clips.
  • the solar panels can be attached to the second part 262 using standard clamps and/or metal screws.
  • FIGS 14 and 15 present an alternative embodiment of the previous embodiment.
  • cylindrical support element 200e is distinguished from the cylindrical support element 200d only by the fact that the hollow body comprises a single sheet of metal folded into an open tube 210e having a "U" shaped profile comprising three flat sections, and a cover 217.
  • the end covers 260 are similar to those of Figures 12 and 13.
  • FIGS 16 and 17 illustrate a solar energy recovery installation comprising several solar energy recovery systems according to a second system embodiment.
  • the solar panels 2100a-2100b are fixed on the one hand to a first cylindrical support element 2200 in the high position and, on the other hand, to a second element cylindrical support 2200 in the low position.
  • the cylindrical support elements 2200 comprise an elongated hollow body 210 extending along a longitudinal direction 201 and intended to receive a ballast, and two end covers 270 of the hollow body.
  • Each end cover 270 comprises a vertical rigid wall 271, in the position of use, capable of supporting the weight of the solar panels, and a fixing portion 272 of the frame of the solar panels 2100a-2100b-2100c.
  • the fixing portion 272 of each end cover comprises two fixing means 272a and 272b for the frame of two separate solar panels 2100a-2100b-2100c: the first solar panel 2100a is fixed on the one hand to the end covers 270 of a first cylindrical element 2200a by a first edge 2101 via the first fixing means 272a, and on the other hand to the end covers 270 of the second cylindrical element 2200b by a second edge 2102 opposite the first edge 2101, via the second fixing means 272b.
  • the second solar panel 2100b is fixed to the end covers 270 of the second cylindrical element 2200b by a first edge 2101 via the first fixing means 272a and fixed to the end covers 270 of a cylindrical element 2200c of a second adjacent solar energy recovery system according to the invention (the cylindrical element 2200b is here common to the two adjacent solar energy recovery systems according to the invention).
  • the system structure proposed for the invention makes it possible to provide a solar panel 2100c at the edge of the installation, fixed to a single cylindrical element 2200a of an adjacent system 2000 by two points: by an edge 2102 via the fixing means 272b, and by an edge 2101 fixed to a free end of a stiffening means 402 itself fixed to each end cover of the cylindrical element 2200a by a fixing means 272c.
  • the cylindrical elements 2200a-2200b-2200c can be aligned along an East-West direction 201 to support solar panels inclined towards the South direction (or towards the North in the Southern hemisphere).
  • An East-West direction 201 to support solar panels inclined towards the South direction (or towards the North in the Southern hemisphere).
  • Figures 18 to 20 illustrate schematic views of a third embodiment of a solar energy recovery system according to the invention.
  • a single solar panel is fixed in an inclined manner, by a central portion of the panel, that is to say by two opposite edges in the width of the panel frame, to the end covers of a cylindrical element extending in a longitudinal direction 3201.
  • the solar panel therefore extends on either side of the cylindrical element along its length.
  • the set of two panels each fixed on a cylindrical element compose a third embodiment of a system according to the invention, the two solar panels of the system being rigidly fixed in the extension of one another.
  • each solar panel 3100 is fixed to the end covers 380 of the hollow body 390 of a cylindrical element 3200 by two opposite edges 3101 and 3103 in the longitudinal direction 3201, by fixing means 300d-300e.
  • the solar panels 3100 are also fixed to each other, via a fixing means 300f, of the splint type, by a third edge 3102-3104 perpendicular to the two edges 3101 and 3103 by which each solar panel 3100 is fixed to the covers end 380 of the cylindrical elements 3200.
  • cylindrical elements 3200, their hollow body and their end covers can be chosen from the examples previously described and illustrated in the appended figures. They will not be described in further detail.
  • each cylindrical element 3200 is arranged perpendicular to the solar panel that it carries.
  • One of the end covers therefore comprises a fixing means 300e provided with an extension 381, so as to ensure inclination of the panel. This extension is shown in .
  • the support structures of the energy recovery systems are arranged so that the solar panels are inclined towards the south (or towards the north for sites located in the southern hemisphere).
  • This specific configuration creates a mechanically stable assembly, because the pivoting of each structure along the longitudinal axis of their cylindrical element is prevented by the mechanical connection between the panels and the spacing of the cylindrical elements 3200.
  • the hollow body of the cylindrical elements elongated in a longitudinal direction, has a length L1 of between 50% and 90% of the length L of the solar panels.
  • this length remains less than the length of the solar panels to save material, but is sufficient to ensure the stability of the whole.
  • this length is between 65% and 85%, and is advantageously 70% of the length of the solar panels which presents the best weight/stability compromise.
  • the hollow body of the cylindrical elements has a length between 60% and 95% of the width of the solar panels, preferably between 70 % and 80% which presents the best weight/stability compromise in this embodiment.
  • FIGs 21 and 22 illustrate the particularly advantageous effect in terms of rigidity obtained by the embodiment of a system according to the invention in which each solar panel is fixed to the end covers of a separate cylindrical element, both solar panels being fixed to each other by attached fixing means, as illustrated in Figures 1 to 3 and 10 and 11.
  • the solar panels illustrated in Figure 21a) are supported by a support structure according to the invention in a mounting configuration in which the two solar panels 100a-100b have a rigid frame and are integral with each other along their edge 102. Each panel 100a-100b is also fixed by an edge 101 to the end covers 220 of a cylindrical element 200.
  • the solar panels 100a-100b are inclined oppositely relative to the edges 102. They therefore form an angle between them and generally have a “roof” structure. This two solar panel pattern can be repeated to obtain a solar energy harvesting installation.
  • the solar panel support pattern shown in Figure 21b) represents the standard attachment method in which each panel 100 is attached to two metal support rails 500. This pattern can be repeated to obtain a solar energy harvesting installation.
  • the solar panel support mode illustrated in Figure 21c) shows a rigid frame solar panel 100 placed on four support points 600. This pattern can be repeated to obtain a solar energy recovery installation.
  • the simulated panel model has an aluminum frame of standard thickness (30 mm) and a sheet of glass with a thickness equal to 3.2 mm.
  • the invention takes the counterpoint to this classic approach by proposing a fixing by four points (each end cover of the two elongated hollow bodies 200 constitutes a rigid fixing point of all of the two solar panels) of a pair of panels solar panels (and not a single solar panel) attached to one another along an edge 102 in a non-coplanar manner.
  • the solar panels 100a-100b are then inclined relative to each other (symmetrically when they are of the same width) relative to the edges 102, and are rigidly fixed on the end covers of the two hollow bodies elongated 200.
  • the two panels are connected together by a pair of flanges at their edges 102 which induces a compressive force in the glass of the two panels when they are subjected to a vertical load.
  • this arrangement ensures much greater rigidity than fixation c) by four points and classic fixation b) on rail, because the deformation in the center of the panel is approximately 8.5 mm, or 5 to 7 times less than the structures b) and c).
  • the structure according to the invention induces a mode of mechanical deformation of the bidirectional panel (similar to an arch effect) which makes it possible to very significantly reduce the overall deformation of the panel (-8.5mm at the center) compared to a standard fixing method.
  • the innovative structure and fixing method of the invention making it possible to fix a pair of solar panels directly on the end covers of the elongated hollow bodies according to the invention (a) thus makes it possible to limit the amplitude much more effectively deformation of the panels while lightening the whole by avoiding having to resort to the use of mechanical support rails.
  • This rigidity is further optimized by the distance D1 used between the two fixing flanges which is advantageously reduced to 1080mm compared to the standard recommendations D of 1400mm for this solar panel format;
  • the present invention shall not be limited by the embodiments disclosed, including those shown in the drawings or illustrated in the specifications, which are given by way of example or illustration and not of limitation. What is important is that the structure of the cylindrical elements allows both solid support of the panels by the end covers, and both the maintenance and shelter of a ballast which can be made of a material furniture and not just a solid material with a light structure (the hollow body). In addition, although each system may appear unstable due to its low weight, the installation resulting from fixing several systems together is extremely solid and stable thanks to the triangulation of the fixings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un système et une installation de récupération d'énergie solaire polyvalents, c'est-à-dire pouvant être installés notamment sur des toits plats sans fixation ni collage et sans outillage de levage lourd. Selon l'invention, chaque système comprend deux panneaux solaires à cadre rigide et deux éléments cylindriques de support ayant chacun : - un corps creux allongé (210) destiné à recevoir un lest et - deux capots d'extrémité (220) du corps creux, comprenant chacun une paroi rigide verticale apte à supporter le poids des panneaux solaires, et une portion de fixation des panneaux solaires, de sorte que les panneaux solaires sont en appui sur le sol (S) par les capots d'extrémité.

Description

    Structure à lests pour panneaux solaires.
  • La présente invention s'inscrit dans le domaine général de récupération d'énergie solaire thermique et/ou photovoltaïque au moyen de panneaux solaires thermiques et/ou photovoltaïques.
  • Plus spécifiquement, une application particulièrement importante, bien que non exclusive, de l'invention se situe dans le domaine des systèmes de récupération d'énergie solaire thermique et/ou photovoltaïque à poser sur des surfaces planes fragiles à préserver, c’est-à-dire ne devant pas être percée ou modifiée par ajout de dalle de béton ou matériau similaire.
  • La plupart des systèmes solaires photovoltaïques qui ont été installés sur des toits plats reposent sur l'utilisation de structures qui supportent un panneau solaire en réseau à un angle d'inclinaison fixe. Ces structures de support (ou cadre, ou bâtis de support) sont généralement fixées au toit à l'aide d'attaches mécaniques insérées dans le toit ou peuvent être collées directement sur la surface du toit.
  • Le document US9780719 décrit un réseau maillé de barres rigides à petite section, destiné à être fixé sur des supports eux-mêmes fixés sur le toit par collage ou par attaches insérées dans le toit. Des blocs de lest sont prévus, mais indiqués simplement comme optionnels. Les barres du réseau maillé sont destinées à recevoir des panneaux qui y sont fixés par les quatre côtés des panneaux. Cet ensemble est complexe et long à monter, car il faut assembler les barres entre elles pour constituer le réseau, puis il faut le fixer aux supports et enfin fixer les panneaux aux barres. Le document US8558101 présente d’autres exemples de certaines structures de support de panneaux solaires standard.
  • Ces types de structures de montage sont difficiles à démonter lorsque la surface du toit doit être réparée ou remplacée. De plus, l'utilisation d'attaches mécaniques qui perforent la surface du toit est hautement indésirable, car ces éléments perforants augmentent significativement le risque d'infiltration d'eau dans le bâtiment.
  • Afin d'éviter l'utilisation de colle ou de fixations mécaniques qui peuvent compromettre l'étanchéité de la surface de couverture du toit, certaines structures de support de panneaux solaires sont conçues pour être simplement maintenues en place par leur propre poids. On peut citer par exemple le document US2018/0159464 ou les panneaux solaires sont fixés à des rails de béton permettant, en outre, le guidage de robots de nettoyage. Ces rails sont très lourds et nécessitent des outils de levage lourds. Ils ne sont donc pas adaptés à une installation sur un toit.
  • On connaît également des structures de support de panneaux solaires conçues pour être simplement maintenues en place à l'aide de blocs de lestage. On peut citer par exemple les documents de brevet US7921843 et US9249925 présentent des exemples de structures de support de panneaux solaires conçues pour être fixées en place à l'aide de blocs de lestage en béton. Cependant, la structure de support du document US7921843 est constituée par des profilés métalliques ouverts, fixés aux panneaux solaires sur toute leur longueur. De même, la structure de support du document US9249925 est constituée par des berceaux métalliques ouverts, deux berceaux étant fixés à chaque côté d’un panneau solaire et devant recevoir des blocs de lestage en béton.
  • Ces deux structures présentent un coût important en matériau compte tenu soit de la longueur de profilé soit du nombre de berceaux nécessaires, ainsi qu’un coût important pour le transport, la manutention et l'installation d'un grand nombre de blocs de béton. En outre, ces solutions ne sont pas polyvalentes, car elles sont incompatibles avec une utilisation sur un toit en raison des coûts prohibitifs pour soulever et placer les blocs de béton sur le toit.
  • Afin d'éviter l'utilisation de blocs de lest solides, certaines structures de support de panneaux solaires en plastique, en forme de cuve, sont conçues avec des parois épaisses pour être remplies de matériau meuble tel que du sable, de l’eau, du gravier ou de la terre. Les documents de brevet US6105316 et US20120031469A1 présentent des exemples de structures de support de type cuve en plastique. Cependant, ces types de structures de support en plastique nécessitent beaucoup de matière première et sont donc lourdes et chères à produire. En outre, leur structure monobloc nécessite une manutention complexe, à plusieurs personnes ou à l’aide d’engins de levage.
  • Afin de remédier aux principales limitations de ces solutions de l'art antérieur, la présente invention comprend une structure de support qui repose sur la combinaison d'une structure allongée creuse, ou corps, à parois minces et d'une paire d'éléments de support, agencés aux extrémités du corps, pour assembler mécaniquement une paire de panneaux solaires. La conception mécanique unique de cette nouvelle structure de support permet une réduction significative du poids et de la quantité de matière première nécessaire pour produire les principaux éléments de cette structure de support, tout en conférant une structure rigide assurant la stabilité de l’ensemble.
  • Un autre objet de l'invention est de fournir une structure de support qui peut être montée sans outil lourd de levage et être installée facilement par un ou plusieurs installateurs puis chargée avec des lests tels que des ballons ou sacs remplis d'eau ou des matériaux meubles tels que du sable, du gravier, de la terre ou des blocs de lest solides.
  • L'invention a également pour objet de fournir une structure simple comprenant peu de pièces, faciles à assembler sur le site d'installation afin de réduire le temps de travail nécessaire à l'installation d'un système solaire.
  • C'est aussi un autre objet de l'invention de fournir une structure de support compacte et modulaire dépourvue de longs éléments de support de type rail afin de faciliter l'installation de systèmes solaires sur de grands toits plats qui comprennent souvent de multiples surfaces plates ou ayant des angles d'inclinaison différents et de faciliter le placement de panneaux solaires autour de zones non utilisables en raison de la présence d'obstacles (tels que des bouches d'aération, des fenêtres de toit, des unités de climatisation...).
  • À cette fin, un objet de l'invention est de proposer un système de récupération d’énergie solaire comprenant une structure de support, destinée à être posée et non fixée sur un sol, et deux panneaux solaires à cadre rigide présentant une longueur et une largeur, dans lequel la structure de support comprend deux éléments cylindriques ayant chacun :
    - un corps creux allongé s’étendant le long d’une direction longitudinale, destiné à recevoir un lest et
    - deux capots d’extrémité du corps creux, chaque capot d’extrémité comprenant une paroi rigide verticale, en position d’utilisation, apte à supporter le poids des panneaux solaires, et une portion de fixation du cadre d’au moins un des panneaux solaires,
    de sorte que le ou les panneaux solaires sont fixés aux éléments cylindriques par les capots d’extrémité et sont en appui sur le sol par les capots d’extrémité.
  • Ainsi, le poids est uniquement porté par les capots d'extrémité, ce qui permet d'avoir un corps creux allongé léger, en parois métalliques ou plastiques minces, c’est-à-dire d'épaisseur suffisante pour contenir le matériau de lestage et pour maintenir l’écartement entre les capots d’extrémité. Le système selon l’invention est donc dépourvu d’une structure de support intermédiaire entre les panneaux solaires et les éléments cylindriques creux. Selon l’invention également, chaque élément cylindrique creux supporte soit le poids d’un seul panneau solaire, soit la moitié du poids de deux panneaux solaires (le poids étant répartis entre plusieurs éléments cylindriques creux adjacents de l’installation). Enfin, la seule fixation des panneaux solaires aux capots d’extrémité des éléments cylindriques creux rend l’installation facile, tout en assurant un poids d’ensemble compatible avec une installation sur un toit et en assurant une parfaite rigidité de l’ensemble par triangulation des panneaux entre eux et entre les éléments cylindriques creux.
  • Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les structures de support de forme cylindrique sont chargées avec des ballons remplis d'eau. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les structures de support de forme cylindrique sont chargées avec des blocs solides ou des matériaux meubles tels que du sable, de la terre ou des déchets.
  • Selon des formes de réalisation particulières :
    - la paroi rigide et la portion de fixation d’au moins un des capots d’extrémité peuvent être portées par une pièce rigide unique constituant le capot d’extrémité ;
    - le capot d’extrémité peut être constitué par deux pièces distinctes :
    • une première pièce comprenant la paroi rigide et une collerette d’appui perpendiculaire à la paroi rigide, la collerette d’appui étant destinée à être insérée à l’intérieur et contre le corps creux, en position d’utilisation, et
    • une seconde pièce constituée par un collier de serrage muni des moyens de fixation au cadre du ou des panneaux solaires, le collier de serrage étant destiné à être agencé, en position d’utilisation, autour du corps creux et serré contre le corps creux au-dessus de la collerette d’appui, de manière à solidariser le ou les panneaux solaires en appui sur la paroi rigide de la première pièce ;
    - en référence à la position d’utilisation, le capot d’extrémité peut être constitué par deux pièces distinctes :
    • une première pièce d’appui comprenant la paroi rigide verticale , au moins deux pattes de blocage coplanaires à la paroi rigide et destinées à être insérées à l’intérieur de fentes complémentaires prévues dans la paroi du corps creux, et au moins deux pattes de blocage coplanaires à la paroi rigide et s’étendant vers le haut, destinées à être insérées à l’intérieur de fentes complémentaires prévues dans une seconde pièce rapportée de fixation des panneaux solaires,
    • la seconde pièce de fixation des panneaux solaires étant constituée par un cavalier de fixation muni des moyens de fixation au cadre du ou des panneaux solaires, le cavalier de fixation étant destiné à être agencé, en position d’utilisation, au-dessus des pattes de blocage de la première pièce, de manière à solidariser le ou les panneaux solaires en appui sur la paroi rigide de la première pièce ;
    - le corps creux allongé dans une direction longitudinale peut présenter une longueur comprise entre 50% et 90%, de préférence entre 65% et 85%, avantageusement 70%, de la longueur des panneaux solaires ;
    - chaque panneau solaire peut être fixé aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique distinct, les deux panneaux solaires étant fixés l’un à l’autre par un moyen de fixation rapporté ;
    - chaque panneau solaire peut être fixé par un premier bord aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique distinct, les panneaux solaires étant fixés l’un à l’autre par un deuxième bord opposé au premier bord ;
    - chaque panneau solaire peut être fixé aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique distinct par deux bords opposés dans la direction longitudinale, les panneaux solaires étant fixés l’un à l’autre par un troisième bord perpendiculaire aux deux bords opposés par lesquels chaque panneau solaire est fixé aux capots d’extrémité des éléments cylindriques ;
    - la portion de fixation de chaque capot d’extrémité peut comprendre un premier et un deuxième moyen de fixation pour le cadre de deux panneaux solaires distincts, un premier panneau solaire étant fixé au premier moyen de fixation des capots d’extrémité d’un premier élément cylindrique par un premier bord, et au deuxième moyen de fixation des capots d’extrémité d’un deuxième élément cylindrique par un deuxième bord opposé au premier bord, le deuxième panneau solaire étant fixé au premier moyen de fixation des capots d’extrémité du deuxième élément cylindrique par un premier bord et fixé au deuxième moyen de fixation des capots d’extrémité d’un élément cylindrique d’un deuxième système de récupération d’énergie solaire adjacent ;
    - les panneaux solaires peuvent être des panneaux photovoltaïques, des panneaux thermiques, des panneaux hybrides photovoltaïques/thermiques, ou un mélange de ceux-ci ;
    - un panneau solaire étant fixé par un premier bord aux capots d'extrémité d'un élément cylindrique, la portion de fixation d’au moins un capot d’extrémité peut comprendre en outre un moyen de fixation pour un moyen de rigidification destiné à être fixé, en position d’utilisation, entre ledit moyen de fixation sur le capot d’extrémité et un deuxième bord du panneau solaire opposé au premier bord, de manière à former un triangle rigide délimité par le panneau solaire, le moyen de rigidification et un capot d’extrémité rigide ;
    - deux panneaux solaires étant fixés par un premier bord aux capots d'extrémité d'un élément cylindrique, au moins un moyen de rigidification peut être fixé, en position d’utilisation, entre un deuxième bord de chaque panneau solaire, opposé au premier bord, de manière à former un triangle rigide délimité par les deux panneaux solaires et le moyen de rigidification ;
    - deux panneaux solaires étant fixés chacun par un premier bord aux capots d'extrémité d’un élément cylindrique respectif et fixés entre eux par un deuxième bord, au moins un moyen de rigidification peut être fixé, en position d’utilisation, entre le premier bord de chaque panneau solaire, de manière à former un triangle rigide délimité par les deux panneaux solaires et le moyen de rigidification ; et/ou
    - le moyen de rigidification peut être un élément mécanique à section mince, tel qu’une barre, une chaîne ou un câble, dimensionné pour reprendre des efforts en tension entre deux panneaux solaires ou entre un panneau solaire et l’élément cylindrique qui porte ledit panneau solaire.
  • L’invention a également pour objet une installation solaire, comprenant une pluralité de systèmes de récupération d’énergie solaire précédents, montés en série et/ou en parallèle.
  • D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après faite en référence aux figures annexées, données à titre d'exemple, et qui représentent, respectivement :
  • , une vue schématique en perspective d’un premier mode de réalisation d’un système de récupération d’énergie solaire selon l’invention, comprenant deux éléments cylindriques creux de support soutenant une paire de panneaux solaires, les panneaux solaires entre les éléments cylindriques creux étant agencé « en vallée » ;
  • , une vue schématique latérale éclatée du système de la  ;
  • , une vue schématique en perspective d'une installation de récupération d’énergie solaire comprenant quatre systèmes de récupération d’énergie solaire selon l'invention de la munis de huit panneaux solaires, ainsi que quatre panneaux solaires latéraux d’extrémité.
  • , une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d’un élément cylindrique de support à paroi mince selon l'invention sous forme d’un tube, en position montée ;
  • , une vue schématique en perspective éclatée de l’élément cylindrique de support de la  ;
  • , une vue schématique en perspective d'un deuxième mode de réalisation d’un élément cylindrique de support à paroi mince à section polygonale selon une première variante en plusieurs parties ;
  • , une vue schématique en perspective éclatée de l’élément cylindrique de la et de son lest ;
  • , une vue schématique en perspective d'une deuxième variante d’un élément cylindrique de support à paroi mince à section cylindrique selon l'invention, dont le corps est en une seule pièce et comprend une ouverture sur son côté supérieur ;
  • , une vue schématique latérale d'un élément cylindrique de support selon la ou la , supportant une paire de panneaux solaires, ainsi qu’une vue schématique détaillée agrandie éclatée d'une fixation de la paire de panneaux solaires à l’élément cylindrique de support à paroi mince de l’assemblage ;
  • , une vue schématique en perspective d’une variante d’installation de récupération d’énergie solaire du premier mode de réalisation de système selon l’invention, comprenant pour chaque système deux éléments cylindriques creux de support soutenant une paire de panneaux solaires, les panneaux solaires entre les éléments cylindriques creux étant agencé « en montagne » ;
  • , une vue schématique de face de l’installation de récupération d’énergie solaire de la  ;
  • , une vue schématique en perspective d'un troisième mode de réalisation d’élément cylindrique de support à paroi mince à section cylindrique selon une première variante dont le corps est en plusieurs pièces et muni d’un couvercle supérieur ;
  • , une vue schématique en perspective éclatée de l’élément cylindrique de la  ;
  • , une vue schématique en perspective d'un élément cylindrique de support à paroi mince à section cylindrique selon une deuxième variante du troisième mode de réalisation, dont le corps est en une seule pièce et muni d’un couvercle supérieur ;
  • , une vue schématique en perspective éclatée de l’élément cylindrique de la  ;
  • , une vue schématique en perspective d'une installation de récupération d’énergie solaire comprenant plusieurs systèmes de récupération d’énergie solaire selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, dans lequel les panneaux solaires sont fixés d’une part à un premier élément cylindrique de support en position haute et, d’autre part, à un deuxième élément cylindrique de support en position basse ;
  • , une vue schématique latérale de l’installation de récupération d’énergie solaire de la  ;
  • , une vue schématique de face d’un troisième mode de réalisation de système de récupération d’énergie solaire selon l’invention, dans lequel un seul panneau solaire est fixé incliné par une portion centrale aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique et s’étend de part et d’autre de l’élément cylindrique dans sa longueur, les deux panneaux solaires du système étant fixés rigidement dans le prolongement l’un de l’autre ;
  • , une vue schématique de côté du système de la  ;
  • , une vue schématique en perspective d'une installation de récupération d’énergie solaire comprenant deux systèmes de récupération d’énergie solaire selon le troisième mode de réalisation de l’invention des figures 18 et 19 ;
  • , une vue schématique en perspective de trois structures différentes de support de panneaux solaire : une première structure a) conforme à l’invention et deux structures b) et c) conformes à l’art antérieur ; et
  • , un graphique illustrant les résultats de simulation de déformation mécanique des structures de support de panneaux solaires de la .
  • L'invention fournit essentiellement un ensemble de structures cylindriques lestées pour supporter un réseau de panneaux solaires qui minimise l'utilisation de matériaux, simplifie l'assemblage sur site, a une conception de profil de vent optimisé réduisant la masse du poids de lestage requis, tolère les variations d'inclinaison de la surface et permet des dispositions d’installations optimisées autour des zones obstruées afin d'améliorer la compétitivité des centrales solaires sur un sol S (toiture plate ou autre surface).
  • Dans ce qui suit, les mêmes numéros de référence seront de préférence utilisés pour désigner des éléments identiques ou similaires.
  • D’une manière générale, le système de récupération d’énergie solaire selon l’invention comprend une structure de support, destinée à être posée et non fixée sur un sol S, et deux panneaux solaires à cadre rigide présentant une longueur L et une largeur l.
  • Les figures 1 et 2 montrent respectivement une vue en perspective et une vue latérale éclatée d’un premier mode de réalisation d’un système de récupération d’énergie solaire 1000 selon l’invention, comprenant deux éléments cylindriques creux 200 de support, de longueur L1, s’étendant dans une direction longitudinale 201, et soutenant une paire de panneaux solaires 100a-100b, les panneaux solaires 100a-100b entre les éléments cylindriques creux 200 adjacents étant agencés « en vallée ».
  • Dans le premier mode de réalisation de système de récupération d’énergie solaire 1000 selon l’invention, chaque panneau solaire 100a-100b est fixé aux capots d’extrémité 220 d’un élément cylindrique 200 distinct par un premier bord 101, les panneaux solaires 100a-100b étant fixés l’un à l’autre par un deuxième bord 102 opposé au premier bord 101. Les bords 101 et 102 sont dans la direction de la longueur L des panneaux solaires 100a-100b.
  • Le système de récupération d’énergie solaire 1000 selon l'invention, qui est configuré pour supporter une paire de panneaux solaires 100, comprend deux éléments cylindriques de support 200 ayant chacun un corps creux allongé 210 s’étendant dans une direction longitudinale 201 et destiné à recevoir un lest, et deux capots d’extrémité 220 du corps creux.
  • D’une manière générale, chaque capot d’extrémité 220 comprend une paroi rigide 221 verticale, en position d’utilisation, apte à supporter le poids des panneaux solaires 100a-100b, et une portion de fixation 222 du cadre du ou des panneaux solaires 100a-100b.
  • La paroi rigide 221 et la portion de fixation 222 des capots d’extrémité peuvent être portées soit par une pièce rigide unique constituant le capot d’extrémité, comme dans les figures 6 à 9, soit par deux pièces distinctes comme dans les figures 1 à 5 et 14 à 15. Dans ce cas, une première pièce d’appui comprend la paroi rigide verticale, en position d’utilisation, et apte à supporter le poids des panneaux solaires, et une seconde pièce de fixation rapportée sur la pièce d’appui et munie des moyens de fixation au cadre du ou des panneaux solaires, de manière à solidariser le ou les panneaux solaires en appui sur la paroi rigide de la première pièce.
  • Sur les figures 1 et 2, chaque panneau solaire 100a-100b est fixé par un premier côté 101, au moyen de quatre clips de montage 110, aux capots d’extrémité 220 des éléments cylindriques de support 200, et sur leur bord opposé 102 à une paire de supports de connexion inter rangs 300. Chaque support de connexion inter rangs 300 comprend deux points de montage 301 et 302 qui sont utilisés pour interconnecter mécaniquement plusieurs systèmes 1000 en série afin de former un réseau plus grand ( ) constituant une installation de récupération d’énergie solaire.
  • Dans le cas de systèmes solaires installés sur un toit, des tampons en caoutchouc souple 310 peuvent être placés sous les éléments cylindriques creux 200 et sous les supports de connexion 300 afin de protéger la surface de la couche externe du toit qui doit rester étanche.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'axe principal 201 des éléments cylindriques creux 200 est dirigé le long d'une direction longitudinale nord-sud et la paire de panneaux solaires 100a-100b est ainsi inclinée individuellement vers l'est et l'ouest.
  • Aux extrémités du réseau, c’est-à-dire là où un panneau solaire 100c est fixé uniquement par un bord 101 à un élément cylindrique de support 200, chaque paire de supports de connexion inter rangs 300 peut être interconnectée avec une paire de moyens de rigidification 400.
  • En d’autres termes, lorsque deux panneaux solaires 100a-100c sont fixés par un premier bord 101 aux capots d'extrémité 220 d'un élément cylindrique 200, au moins un moyen de rigidification 400 est fixé, en position d’utilisation, entre un deuxième bord 102 de chaque panneau solaire 100c-100a opposé au premier bord 101, de manière à former un triangle rigide délimité par les deux panneaux solaires 100a-100c et le moyen de rigidification 400 (voir ).
  • Dans ce mode de réalisation comme dans les autres concernés et décrits par la suite, le moyen de rigidification est avantageusement un élément mécanique à section mince, tel qu’une barre, une chaîne ou un câble, dimensionné pour reprendre des efforts en tension entre deux panneaux solaires ou entre un panneau solaire et l’élément cylindrique qui porte ledit panneau solaire.
  • De cette manière, il est possible de rigidifier les panneaux solaires 100c agencés en bordure de l’installation sur les éléments cylindriques creux 200, par triangulation avec l’élément de rigidification 400.
  • Cet élément de rigidification 400 est inutile pour les systèmes se trouvant au cœur de l’installation puisque les panneaux solaires 100a-100b de chaque système sont fixés par triangulation selon trois points non alignés : les fixations selon les bords 101 au sommet des capots d’extrémité 220 des deux éléments cylindriques creux 200 de chaque système, et la fixation selon les bords 102 entre les panneaux solaires 100a-100b de chaque système. Ainsi, les panneaux solaires 100a-100b sont mécaniquement interconnectés entre eux par les supports de connexion inter rangs 300. Dans cette configuration géométrique triangulaire spécifique, la structure assemblée résiste efficacement aux forces de soulèvement du vent, car les bords opposés des panneaux solaires sont mécaniquement reliés entre eux.
  • La montre une vue en perspective d'une installation de récupération d’énergie solaire selon l’invention comprenant deux rangs R1 et R2 et deux colonnes C1 et C2 de systèmes de récupération d’énergie solaire 1000 de la .
  • Cette installation comprend donc quatre systèmes de récupération d’énergie solaire 1000 munis de huit panneaux solaires 100a-100b (en grisé sur la figure), six éléments cylindriques creux 200 (dont deux sont communs à deux systèmes adjacents), ainsi que quatre panneaux solaires latéraux d’extrémité 100c (en blanc sur la figure).
  • Pour les sites exposés à des vents violents ou pour les toits de bâtiments dont la capacité d'absorption du poids est limitée, les bords nord et sud des ensembles de structure de support 1000 peuvent être équipés de déflecteurs de vent 500 (en hachuré sur la figure) afin de réduire les forces de soulèvement par le vent et donc le poids de lest nécessaire pour empêcher les systèmes 1000 d'être emportés par le vent.
  • Les figures 4 et 5 montrent des vues en perspective d'un premier mode de réalisation d’un élément cylindrique de support 200a selon l'invention. Il comprend un corps creux allongé 210a s’étendant le long d’une direction longitudinale 201, et qui est destiné à recevoir un lest. Ce corps creux en tant que tel n’a pas de fonction de support des panneaux solaires 100a-100b-100c de sorte qu’il peut avoir des parois minces. Cela réduit le poids de l’ensemble, ainsi que le coût en raison des économies de matières réalisées.
  • Dans le mode de réalisation illustré, le corps creux 210a présente une section circulaire et forme un tube, mais il peut avoir toute autre forme de section et, notamment, polygonale comme dans les figures 6 à 8 et 12 à 15.
  • Selon l’invention, le corps creux allongé 210a est fermé à ses deux extrémités par des capots d’extrémité 220.
  • Dans ce mode de réalisation, les capots d’extrémités 220 comprennent deux pièces distinctes.
  • Une première pièce 221 comprend la paroi rigide 221a et une collerette d’appui 221b perpendiculaire à la paroi rigide 221a, la collerette d’appui étant destinée à être insérée à l’intérieur et contre le corps creux 210a, en position d’utilisation.
  • Une seconde pièce 222 est ici constituée par un collier de serrage muni des moyens de fixation 230 au cadre du ou des panneaux solaires 100a-100b-100c. En position d’utilisation, le collier de serrage 222 est destiné à être agencé autour du corps creux 210a et serré contre le corps creux au-dessus de la collerette d’appui 221b qui assure une contre-pression qui évite l’écrasement du corps creux par serrage et solidarise le ou les panneaux solaires 100a-100b-100c en appui sur la paroi rigide 221a de la première pièce 221.
  • Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le tube creux à paroi mince 210a est fabriqué dans une usine ou directement sur le site d'installation à l'aide d'une machine à former les tubes en spirale qui déforme un ruban de métal en une spirale. Les bords allongés adjacents longitudinaux non joints du ruban de métal sont sertis mécaniquement ensemble pour fabriquer ledit élément de tube en spirale à paroi mince 210a. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments cylindriques à paroi mince 210a sont fabriqués en métal tel que l'acier galvanisé ou l'aluminium. Alternativement, ces éléments cylindriques à paroi mince 210a peuvent être fabriqués en utilisant un matériau composite flexible mince. Par matériau mince, il faut entendre un matériau ayant une épaisseur inférieure ou égale à 2 mm, ou de préférence de l’ordre du millimètre.
  • Les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en perspective d'un deuxième mode de réalisation d’un élément cylindrique de support 200b à paroi mince et à section polygonale selon une première variante en plusieurs parties.
  • Dans ce mode de réalisation de l'invention, le tube creux à paroi mince 210b comprend une paire de tôles qui sont pliées en deux demi-tubes 211 et 212 présentant plusieurs sections de segments plats. Ces demi-tubes 211 et 212 peuvent être fabriqués en usine à l'aide d'une profileuse ou d'une cintreuse de tôles plates. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les deux demi-tubes 211 et 212 peuvent avoir une forme ronde. Une paire d'embouts 250 est reliée aux deux extrémités afin d'assembler mécaniquement les deux demi-tubes 211 et 212 pour former ledit ensemble tube support 200b. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les capots d'extrémité 250 sont équipés de moyens de verrouillage rapide 251 (ici des pattes) qui sont conçus pour s'enclencher dans des moyens de verrouillage correspondant 211a-212a (ici des encoches) qui sont prévus près des bords d'extrémité des demi-tubes 211 et 212. Alternativement, les capots d'extrémité 250 peuvent être fixés aux demi-tubes 211 et 212 à l'aide d'attaches mécaniques standard telles que des vis ou des rivets.
  • Les capots d'extrémité 250 sont ici en une seule pièce qui comprend une paroi rigide verticale 252 munie d’un rebord périphérique portant des moyens de fixation 230 au cadre du ou des panneaux solaires. Comme dans le mode de réalisation précédent, les moyens de fixation sont positionnés sur le côté supérieur des capots 250. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de fixation 230 sont des inserts métalliques qui sont conçus pour recevoir des clips de montage du cadre rigide des panneaux solaires 100a-100b.
  • Dans ce mode de réalisation préféré, les clips de montage 110 et les inserts métalliques des points de montage 230 assurent une continuité de masse électrique entre les deux panneaux solaires 100a-100b qui sont fixés à l'élément cylindrique de support 200.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, un lest 240 est placé à l'intérieur de la cavité creuse 214 délimitée par les deux demi-tubes 211 et 212. Il peut s’agir, par exemple, d’un ballon rempli d'eau.
  • Dans un mode de réalisation avantageux, une ouverture centrale 254 peut être prévue dans les capots d'extrémité 250 afin de pouvoir remplir (ou vider) le ballon 240 avec de l'eau à travers l'ouverture 254 du capot d'extrémité 250 lorsque le tube de support 200b est déjà fermé avec deux capots d'extrémité 250.
  • Dans un mode de réalisation préféré, les embouts 250 sont en plastique et fabriqués par moulage par injection. Dans un autre mode de réalisation, les capots d'extrémité 250 peuvent être fabriqués en métal, par exemple en aluminium moulé.
  • Dans un mode de réalisation préféré, les embouts 250 comprennent un large pied inférieur 253 afin d'augmenter la surface de contact avec le sol S. Les tampons en caoutchouc souple (illustrés par la référence 310 sur la ) peuvent ne pas être nécessaires pour protéger la couche imperméable du toit lorsque les embouts 250 sont équipés de ce pied inférieur large 253.
  • La est une vue schématique en perspective d'une deuxième variante d’un élément cylindrique de support 200c, dont le corps 210c est en une seule pièce tubulaire 211c.
  • Cette figure illustre également la possibilité de prévoir une ouverture 215 sur son côté supérieur. Cette ouverture peut également être prévue sur les autres modes de réalisation décrits dans le présent texte.
  • Cette ouverture 215 peut être utilisée pour remplir (ou vider) la cavité creuse 214 du tube creux à paroi mince 210c soit directement avec un matériau meuble tel que du sable, du gravier ou de la terre, soit avec une poche souple elle-même remplie de matériau meuble ou d’un liquide.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les capots d'extrémité 250a peuvent présenter des caractéristiques spécifiques afin d’intégrer les moyens de fixation du cadre des panneaux solaires directement sur les capots d'extrémité 250a des éléments cylindriques de support 200, comme illustré sur la vue éclatée détaillée associée.
  • Dans ce mode de réalisation de l'invention, les retours 103 des cadres latéraux des panneaux solaires 100a-100b sont directement fixés aux capots d'extrémité 250a en les insérant dans des rainures de maintien 255 qui sont formées dans les capots d'extrémité 250a. Une fois qu'une paire de panneaux solaires 100a-100b est montée sur les capots d'extrémité 250a de l'élément cylindrique de support 200, une paire de clips de verrouillage 120 est alors insérée en appui entre les deux panneaux solaires afin de compléter l'assemblage. Les clips de verrouillage 120 empêchent la translation parallèlement et perpendiculairement à la direction longitudinale 201 des deux panneaux solaires 100a-100b en maintenant en place leurs cadres latéraux 103 dans les rainures 255.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les clips de verrouillage 120 comprennent des moyens de mise à la terre 121 afin d'assurer une continuité de mise à la terre entre les deux cadres latéraux 103 des panneaux solaires 100a-100b. Ces moyens de mise à la terre 121 peuvent comprendre une paire de dents métalliques pointues qui peuvent pénétrer à travers l'oxyde des cadres métalliques des panneaux solaires 103.
  • Les figures 10 et 11 présentent une variante d’installation de récupération d’énergie solaire du premier mode de réalisation de système 1000 illustré aux figures 1 à 3. Dans cette variante, les panneaux solaires 100a-100b du système 1001 situés entre les éléments cylindriques creux 200-200’ sont agencés « en montagne ». En d’autres termes, le deuxième bord 102 de fixation des panneaux solaires entre eux est agencé au-dessus des éléments cylindriques creux 200-200’, c’est-à-dire au-dessus du premier bord 101 de fixation des panneaux solaires à leur élément cylindrique de support 200-200’ respectif.
  • Comme précédemment, les éléments cylindriques de support 200-200’ sont placés de part et d'autre de chaque paire de panneaux solaires 100a-100b. Dans ce mode de réalisation de l'invention, les bords 102 du cadre des panneaux solaires 100a-100b sont fixés ensemble par paire à l'aide de deux supports de liaison 300b et le bord inférieur de leurs cadres 101 est fixé à deux éléments cylindriques creux 200-200’ distincts et adjacents avec une paire de supports de fixation inférieurs 300c.
  • Aux bords de l’installation, il est souhaitable de rigidifier les panneaux solaires du système 1001 en bordure d’installation. Ceux situés au cœur de l’installation sont naturellement rigidifiés entre eux.
  • Dans ce cas, soit la portion de fixation des capots d’extrémité comprend en outre un moyen de fixation spécifique pour un moyen de rigidification 401, soit ce dernier est fixé aux supports de fixation inférieurs 300c avec les panneaux solaires.
  • Ainsi, en position d’utilisation, le moyen de rigidification 401 est fixé entre deux moyens de fixation sur le capot d’extrémité de deux éléments cylindriques adjacents 200-200’ de manière à former un triangle rigide délimité par les panneaux solaires et le moyen de rigidification 401 fixé aux capots d’extrémité rigides des éléments cylindriques 200-200’.
  • Les modes de réalisation des éléments cylindriques de support 200a-200b-200c précédemment décrits peuvent être appliqués à cette mise en œuvre illustrée aux figures 10 et 11.
  • Les figures 12 et 13 illustrent un troisième mode de réalisation d’éléments cylindriques de support 200d applicable à la mise en œuvre illustrée aux figures 10 et 11.
  • Dans ce mode de réalisation, l’élément cylindrique de support 200d comprend un corps 210d en plusieurs pièces et avantageusement muni d’un couvercle supérieur 216. Conformément à l’invention, l’élément cylindrique de support 200d comprend également à chaque extrémité du corps 210d un capot d’extrémité 260 clipsé par fentes et languettes dans les pièces du corps.
  • Plus précisément, dans ce mode de réalisation, le capot d’extrémité 260 est constitué par deux pièces distinctes.
  • Une première pièce d’appui 261 (par référence à sa fonction de transmission du poids des panneaux solaires au sol) comprend, par référence à la position d’utilisation :
  • - la paroi rigide verticale 261a,
  • - au moins deux pattes de blocage 261b coplanaires à la paroi rigide 261a et destinées à être insérées à l’intérieur de fentes 211d complémentaires prévues dans la paroi des pièces du corps creux 210d, et
  • - au moins deux pattes de blocage 261c coplanaires à la paroi rigide 261a et s’étendant vers le haut, destinées à être insérées à l’intérieur de fentes 262a complémentaires prévues dans une seconde pièce 262 de fixation des panneaux solaires 100a-100b-100c, et optionnellement à l’intérieur de fentes complémentaires prévues dans la paroi des pièces du corps creux en regard des fentes.
  • La seconde pièce de fixation 262 des panneaux solaires est avantageusement constituée par un cavalier de fixation muni des fentes 262a pour être immobilisé horizontalement au-dessus de la première pièce 261.
  • Avantageusement, le cavalier 262 comprend également des portions verticales 262b munies de fentes 262c complémentaires de pattes de blocages 261d portées par la première pièce 261, coplanaires à la paroi rigide 261a et s’étendant latéralement pour être immobilisé verticalement au-dessus de la première pièce 261.
  • Selon l’invention, le cavalier est également muni des moyens de fixation 230 au cadre du ou des panneaux solaires 100a-100b-100c.
  • Ainsi, en position d’utilisation, le cavalier de fixation est destiné à être agencé au-dessus des pattes de blocage 261c et, avantageusement 261d, de la première pièce 261, de manière à solidariser le ou les panneaux solaires 100a-100b-100c en appui sur la paroi rigide 261a de la première pièce 261.
  • La forme de la première pièce 261 est choisie pour assurer une fixation des panneaux solaires 100a-100b-100c avec un angle déterminé Est et Ouest.
  • Les pièces du corps creux sont avantageusement des feuilles métalliques pliées en deux demi-tubes ayant plusieurs sections de segments plats.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, un couvercle supérieur optionnel 216 peut être ajouté pour fermer la face supérieure de l'ensemble. Ainsi, le volume intérieur du corps creux 210d peut être facilement rempli avec un matériau à partir de son ouverture supérieure et ensuite fermé avec ce couvercle supérieur optionnel 216.
  • Ainsi, dans ce mode de réalisation, les capots d'extrémité 260 sont équipés de plusieurs languettes de verrouillage rapide 261b-261c-261d qui sont conçues pour s'enclencher dans des fentes correspondantes 211d portées par les parois des demi-tubes.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de fixation 230 portés par la seconde pièce 262 comprennent des fentes conçues pour fixer les panneaux solaires à l'aide d'une paire de clips de montage à enclenchement rapide. Alternativement, les panneaux solaires peuvent être fixés à la seconde pièce 262 à l'aide de pinces standard et/ou de vis métalliques.
  • Les figures 14 et 15 présentent une alternative de réalisation du précédent mode de réalisation.
  • Cette alternative d'un élément cylindrique de support 200e se distingue de l’élément cylindrique de support 200d uniquement par le fait que le corps creux comprend une seule feuille de métal pliée en un tube ouvert 210e ayant un profil en forme de "U" comprenant trois sections plates, et un couvercle 217. Les capots d’extrémité 260 sont similaires à ceux des figures 12 et 13.
  • Les figures 16 et 17 illustrent une installation de récupération d’énergie solaire comprenant plusieurs systèmes de récupération d’énergie solaire selon un deuxième mode de réalisation de systèmes.
  • Dans ce deuxième mode de réalisation de système de récupération d’énergie solaire 2000, les panneaux solaires 2100a-2100b sont fixés d’une part à un premier élément cylindrique de support 2200 en position haute et, d’autre part, à un deuxième élément cylindrique de support 2200 en position basse.
  • Comme dans les autres modes de réalisation, les éléments cylindriques de support 2200 comprennent un corps creux allongé 210 s’étendant le long d’une direction longitudinale 201 et destiné à recevoir un lest, et deux capots d’extrémité 270 du corps creux. Chaque capot d’extrémité 270 comprend une paroi rigide verticale 271, en position d’utilisation, apte à supporter le poids des panneaux solaires, et une portion de fixation 272 du cadre des panneaux solaires 2100a-2100b-2100c.
  • Plus précisément, dans ce deuxième mode de réalisation, la portion de fixation 272 de chaque capot d’extrémité comprend deux moyens de fixation 272a et 272b pour le cadre de deux panneaux solaires distincts 2100a-2100b-2100c : le premier panneau solaire 2100a est fixé d’une part aux capots d’extrémité 270 d’un premier élément cylindrique 2200a par un premier bord 2101 via le premier moyen de fixation 272a, et d’autre part aux capots d’extrémité 270 du deuxième élément cylindrique 2200b par un deuxième bord 2102 opposé au premier bord 2101, via le deuxième moyen de fixation 272b. De même, le deuxième panneau solaire 2100b est fixé aux capots d’extrémité 270 du deuxième élément cylindrique 2200b par un premier bord 2101 via le premier moyen de fixation 272a et fixé aux capots d’extrémité 270 d’un élément cylindrique 2200c d’un deuxième système de récupération d’énergie solaire adjacent selon l’invention (l’élément cylindrique 2200b est ici commun aux deux systèmes de récupération d’énergie solaire adjacents selon l’invention).
  • Comme pour le premier mode de réalisation, la structure de système proposée pour l’invention permet de prévoir un panneau solaire 2100c en bordure d’installation, fixé sur un unique élément cylindrique 2200a d’un système 2000 adjacent par deux points : par un bord 2102 via le moyen de fixation 272b, et par un bord 2101 fixé à une extrémité libre d’un moyen de rigidification 402 lui-même fixé à chaque capot d’extrémité de l’élément cylindrique 2200a par un moyen de fixation 272c.
  • Les éléments cylindriques 2200a-2200b-2200c peuvent être alignés le long d'une direction 201 Est-Ouest pour supporter des panneaux solaires inclinés vers la direction Sud (ou vers le Nord dans l'hémisphère Sud). La montre une vue en perspective de cette configuration avec une installation de récupération d’énergie solaire comprenant trois rangées de systèmes selon l’invention.
  • Les figures 18 à 20 illustrent des vues schématiques d’un troisième mode de réalisation de système de récupération d’énergie solaire selon l’invention.
  • Dans ce troisième mode de réalisation de système, un seul panneau solaire est fixé de manière inclinée, par une portion centrale du panneau c’est-à-dire par deux bords opposés dans la largeur du cadre du panneau, aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique d’étendant dans une direction longitudinale 3201. Le panneau solaire s’étend donc de part et d’autre de l’élément cylindrique dans sa longueur. L’ensemble des deux panneaux fixés chacun sur un élément cylindrique composent un troisième mode de réalisation d’un système selon l’invention, les deux panneaux solaires du système étant fixés rigidement dans le prolongement l’un de l’autre.
  • Autrement dit, chaque panneau solaire 3100 est fixé aux capots d’extrémité 380 du corps creux 390 d’un élément cylindrique 3200 par deux bords opposés 3101 et 3103 dans la direction longitudinale 3201, par des moyens de fixation 300d-300e. Les panneaux solaires 3100 sont également fixés l’un à l’autre, via un moyen de fixation 300f, de type éclisse, par un troisième bord 3102-3104 perpendiculaire aux deux bords 3101 et 3103 par lesquels chaque panneau solaire 3100 est fixé aux capots d’extrémité 380 des éléments cylindriques 3200.
  • Dans ce mode de réalisation, les éléments cylindriques 3200, leur corps creux et leurs capots d’extrémités peuvent être choisis parmi les exemples précédemment décrits et illustrés aux figures annexées. Ils ne seront pas décrits plus en détail.
  • Cependant, dans ce troisième mode de réalisation d’un système de récupération d’énergie solaire l'invention, chaque élément cylindrique 3200 est agencé perpendiculairement par rapport au panneau solaire qu’il porte. L’un des capots d’extrémité comporte donc un moyen de fixation 300e muni d’une rallonge 381, de manière à assurer une inclinaison du panneau. Cette rallonge est illustrée en .
  • Ainsi, les structures de support des systèmes de récupération d’énergie sont agencées pour que les panneaux solaires soient inclinés vers le sud (ou vers le nord pour les sites situés dans l'hémisphère sud).
  • Cette configuration spécifique crée un assemblage mécaniquement stable, car le pivotement de chaque structure le long de l'axe longitudinal de leur élément cylindrique est empêché par la liaison mécanique entre les panneaux et l’écartement des éléments cylindriques 3200.
  • La présente une illustration d'une installation comprenant deux systèmes de récupération d’énergie solaire selon le troisième mode de réalisation de l’invention.
  • Dans les modes de réalisations de l’invention illustrés aux figures 1 à 17, le corps creux des éléments cylindriques, allongé dans une direction longitudinale, présente une longueur L1 comprise entre 50% et 90% de la longueur L des panneaux solaires.
  • En d’autres termes, cette longueur reste inférieure à la longueur des panneaux solaires pour économiser de la matière, mais est suffisante pour assurer la stabilité de l’ensemble.
  • De préférence, cette longueur se situe entre 65% et 85%, et est avantageusement de 70% de la longueur des panneaux solaires qui présente le meilleur compromis poids/stabilité.
  • Dans le mode de réalisation des figures 18 à 20, la longueur des panneaux solaires étant perpendiculaire aux éléments cylindriques, le corps creux des éléments cylindriques présente une longueur comprise entre 60% et 95% de la largeur des panneaux solaires, de préférence comprise entre 70% et 80% qui présente le meilleur compromis poids/stabilité dans ce mode de réalisation.
  • Les figures 21 et 22 illustrent l’effet particulièrement avantageux en termes de rigidité obtenu par le mode de réalisation d’un système selon l’invention dans lequel chaque panneau solaire est fixé aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique distinct, les deux panneaux solaires étant fixés l’un à l’autre par un moyen de fixation rapporté, comme illustré aux figures 1 à 3 et 10 et 11.
  • La présente des résultats de simulation de déformation mécanique de différentes structures de support de panneaux solaires à cadre rigide illustrés en .
  • Les panneaux solaires illustrés en figure 21a) sont supporté par une structure de support selon l’invention dans une configuration de montage dans laquelle les deux panneaux solaires 100a-100b sont à cadre rigide et sont solidaires l’un de l’autre le long de leur bord 102. Chaque panneau 100a-100b est également fixé par un bord 101 aux capots d’extrémité 220 d’un élément cylindrique 200.
  • Les panneaux solaires 100a-100b sont inclinés de manière opposée par rapport aux bords 102. Ils forment donc un angle entre eux et présentent globalement une structure « en toit ». Ce motif à deux panneaux solaires peut être répété pour obtenir une installation de récupération d’énergie solaire.
  • Le mode de support de panneau solaire illustré en figure 21b) représente la méthode de fixation standard dans laquelle chaque panneau 100 est fixé à deux rails de supports en métal 500. Ce motif peut être répété pour obtenir une installation de récupération d’énergie solaire.
  • Le mode de support de panneau solaire illustré en figure 21c) montre un panneau solaire à cadre rigide 100 posé sur quatre points de supports 600. Ce motif peut être répété pour obtenir une installation de récupération d’énergie solaire.
  • Ces trois cas de simulations de déformation mécanique sont réalisés en appliquant la même charge verticale uniforme de 950 Pa au milieu de la structure de chaque motif de panneaux solaires de dimension 2m x 1m à cadre rigide. Le modèle de panneau simulé dispose d’un cadre en aluminium d’épaisseur standard (30 mm) et d’une feuille de verre d’épaisseur égale à 3,2mm.
  • La montre que la méthode de fixation standard b) utilisant deux rails de support 500 placés orthogonalement par rapport au grand côté du panneau permet de réduire l’amplitude des déformations du verre du panneau (-47mm au centre – voir ) par rapport à l’agencement c) utilisant quatre points de support 600 (-57mm au centre – voir ).
  • Ce résultat confirme que la recommandation classique de fixer les panneaux solaires à cadre fixe par l’intermédiaire de rails de support permet de limiter les déformations des panneaux solaires. À contrario, le repos sur quatre points est dissuasif car les panneaux solaires peuvent se déformer fortement. Les charges maximales acceptables préconisées par les fabricants de panneaux à cadre rigide sont trop élevées pour permettre un repos sur quatre points de sorte que la démarche classique préfère toujours utiliser une fixation avec deux rails de support orthogonaux.
  • L’invention prend le contrepoint de cette démarche classique en proposant une fixation par quatre points (chaque capot d’extrémité des deux corps creux allongés 200 constitue un point de fixation rigide de l’ensemble des deux panneaux solaires) d’une paire de panneaux solaires (et non d’un seul panneau solaire) fixés l’un à l’autre le long d’un bord 102 de manière non coplanaire. Les panneaux solaires 100a-100b sont alors inclinés l’un par rapport à l’autre (de manière symétrique lorsqu’ils sont de même largeur) par rapport aux bords 102, et sont fixés rigidement sur les capots d’extrémité des deux corps creux allongés 200.
  • De préférence, les deux panneaux sont reliés ensemble par une paire de bride au niveau de leur bords 102 ce qui induit un effort de compression dans le verre des deux panneaux lorsqu’ils sont soumis à une charge verticale.
  • Comme le montre la , cet agencement assure une rigidité très supérieure à la fixation c) par quatre points et à la fixation classique b) sur rail, car la déformation au centre du panneau est d’environ 8,5 mm, soit 5 à 7 fois moins que les structures b) et c).
  • La structure selon l’invention induit un mode de déformation mécanique du panneau bidirectionnel (similaire à un effet de voûte) qui permet de réduire très fortement la déformation globale du panneau (-8.5mm au centre) par rapport à une méthode de fixation standard.
  • La structure et la méthode de fixation innovantes de l’invention permettant de fixer une paire de panneaux solaire directement sur les capots d’extrémité des corps creux allongés selon l’invention (a) permet ainsi de limiter de manière bien plus efficace l’amplitude de déformation des panneaux tout en allégeant l’ensemble en évitant d’avoir recours à l’utilisation de rails de support mécanique.
  • Cette rigidité est encore optimisée par la distance D1 utilisée entre les deux brides de fixation qui est avantageusement réduite à 1080mm par rapport aux préconisations standard D de 1400mm pour ce format de panneau solaire ;
  • L’effet obtenu en termes de rigidité est similaire avec une structure en toit selon le mode de réalisation des figures 1 à 3.
  • L'invention a été décrite en référence à divers modes de réalisation et méthodes de fabrication spécifiques et préférés. Toutefois, il faut comprendre que des variations et des modifications peuvent être apportées tout en restant dans l'esprit et la portée de l'invention.
  • La présente invention ne doit pas être limitée par les modes de réalisation divulgués, y compris ceux représentés dans les dessins ou illustrés dans les spécifications, qui sont donnés à titre d'exemple ou d'illustration et non de limitation. Ce qui importe, c’est que la structure des éléments cylindriques permet à la fois un soutien solide des panneaux par les capots d’extrémité, et à la fois le maintien et l’abri d’un lest pouvant être constitué d’un matériau meuble et pas uniquement d’un matériau solide par une structure légère (le corps creux). En outre, si chaque système peut paraître instable du fait de son faible poids, l’installation résultant de la fixation de plusieurs systèmes ensemble est, elle, extrêmement solide et stable grâce à la triangulation des fixations.

Claims (15)

  1. Système (1000, 2000, 3000) de récupération d’énergie solaire comprenant une structure de support, destinée à être posée et non fixée sur un sol (S), et deux panneaux solaires (100a-100b-100d, 2100a-2100b-2100d, 3100) à cadre rigide présentant une longueur (L) et une largeur (l), caractérisé en ce que la structure de support comprend deux éléments cylindriques de support (200, 200’, 200a, 200b, 200c, 200d, 210e, 390) ayant chacun :
    - un corps creux allongé (210, 210a, 210b, 210c, 210d, 200e, 2200a, 2200b, 2200c, 3200) s’étendant le long d’une direction longitudinale (201, 3201), destiné à recevoir un lest (240) et
    - deux capots d’extrémité (220, 250, 250a, 260, 270, 380) du corps creux, chaque capot d’extrémité comprenant une paroi rigide verticale (221, 252, 261), en position d’utilisation, apte à supporter le poids des panneaux solaires, et une portion de fixation (222, 230, 255, 262) du cadre d’au moins un des panneaux solaires,
    de sorte que le ou les panneaux solaires sont fixés aux éléments cylindriques uniquement par les capots d’extrémité et sont en appui sur le sol (S) par les capots d’extrémité.
  2. Système (3000) de récupération d’énergie solaire selon la revendication 1, dans lequel chaque panneau solaire (3100) est fixé aux capots d’extrémité (380) d’un élément cylindrique (3200) distinct, les deux panneaux solaires (3100) étant fixés l’un à l’autre par un moyen de fixation rapporté (300f).
  3. Système (1000, 2000, 3000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la paroi rigide (252) et la portion de fixation (230) d’au moins un des capots d’extrémité sont portées par une pièce rigide unique constituant le capot d’extrémité (250).
  4. Système (1000, 2000, 3000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le capot d’extrémité (220) est constitué par deux pièces distinctes :
    • une première pièce (221) comprenant la paroi rigide (221a) et une collerette d’appui (221b) perpendiculaire à la paroi rigide, la collerette d’appui étant destinée à être insérée à l’intérieur et contre le corps creux (210a), en position d’utilisation, et
    • une seconde pièce constituée par un collier de serrage (222) muni des moyens de fixation (230) au cadre du ou des panneaux solaires, le collier de serrage étant destiné à être agencé, en position d’utilisation, autour du corps creux et serré contre le corps creux au-dessus de la collerette d’appui, de manière à solidariser le ou les panneaux solaires en appui sur la paroi rigide de la première pièce.
  5. Système (1000, 2000, 3000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel, en référence à la position d’utilisation, le capot d’extrémité (260) est constitué par deux pièces distinctes :
    • une première pièce d’appui comprenant la paroi rigide verticale (261), au moins deux pattes de blocage (261b) coplanaires à la paroi rigide et destinées à être insérées à l’intérieur de fentes (211d) complémentaires prévues dans la paroi (210d) du corps creux (200d), et au moins deux pattes de blocage (261c) coplanaires à la paroi rigide et s’étendant vers le haut, destinées à être insérées à l’intérieur de fentes complémentaires (261b) prévues dans une seconde pièce rapportée de fixation des panneaux solaires,
    • la seconde pièce de fixation des panneaux solaires étant constituée par un cavalier de fixation (262) muni des moyens de fixation (230) au cadre du ou des panneaux solaires, le cavalier de fixation étant destiné à être agencé, en position d’utilisation, au-dessus des pattes de blocage (261c) de la première pièce, de manière à solidariser le ou les panneaux solaires en appui sur la paroi rigide (261a) de la première pièce.
  6. Système (1000, 2000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le corps creux allongé dans une direction longitudinale présente une longueur comprise entre 50% et 90%, de préférence entre 65% et 85%, avantageusement 70%, de la longueur des panneaux solaires.
  7. Système (1000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque panneau solaire (100a-100b) est fixé par un premier bord (101) aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique distinct, les panneaux solaires étant fixés l’un à l’autre par un deuxième bord (102) opposé au premier bord.
  8. Système (3000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque panneau solaire est fixé aux capots d’extrémité d’un élément cylindrique distinct par deux bords opposés (3101-3103) dans la direction longitudinale (3201), les panneaux solaires étant fixés l’un à l’autre par un troisième bord (3102-3104) perpendiculaire aux deux bords opposés par lesquels chaque panneau solaire est fixé aux capots d’extrémité des éléments cylindriques.
  9. Système (2000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la portion de fixation de chaque capot d’extrémité comprend un premier (272a) et un deuxième (272b) moyen de fixation pour le cadre de deux panneaux solaires distincts (2100a-2100b-2100c), un premier panneau solaire (2100a) étant fixé au premier moyen de fixation (272a) des capots d’extrémité (270) d’un premier élément cylindrique (2200a) par un premier bord (2101), et au deuxième moyen de fixation (272b) des capots d’extrémité d’un deuxième élément cylindrique (2200b) par un deuxième bord (2102) opposé au premier bord (2101), le deuxième panneau solaire (2100b) étant fixé au premier moyen de fixation (272a) des capots d’extrémité du deuxième élément cylindrique (2200b) par un premier bord et fixé au deuxième moyen de fixation (272b) des capots d’extrémité d’un élément cylindrique (2200c) d’un deuxième système (2000) de récupération d’énergie solaire adjacent.
  10. Système (1000, 2000, 3000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les panneaux solaires sont des panneaux photovoltaïques, des panneaux thermiques, des panneaux hybrides photovoltaïques/thermiques, ou un mélange de ceux-ci.
  11. Système (2000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel, un panneau solaire (2100c) étant fixé par un premier bord (2102) aux capots d'extrémité d'un élément cylindrique (270), la portion de fixation d’au moins un capot d’extrémité comprend en outre un moyen de fixation (272c) pour un moyen de rigidification (402) destiné à être fixé, en position d’utilisation, entre ledit moyen de fixation (272c) sur le capot d’extrémité et un deuxième bord (2101) du panneau solaire opposé au premier bord (2102), de manière à former un triangle rigide délimité par le panneau solaire, le moyen de rigidification et un capot d’extrémité rigide.
  12. Système (1000) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel, deux panneaux solaires (100a-100c) étant fixés par un premier bord (110) aux capots d'extrémité d'un élément cylindrique (200), au moins un moyen de rigidification (400) est fixé, en position d’utilisation, entre un deuxième bord (102) de chaque panneau solaire, opposé au premier bord (101), de manière à former un triangle rigide délimité par les deux panneaux solaires (100a-100c) et le moyen de rigidification (400).
  13. Système (1001) de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel, deux panneaux solaires (100a-100b) étant fixés chacun par un premier bord (110) aux capots d'extrémité d’un élément cylindrique (200, 200’) respectif et fixés entre eux par un deuxième bord (102), au moins un moyen de rigidification (401) est fixé, en position d’utilisation, entre le premier bord (101) de chaque panneau solaire (100a-100b), de manière à former un triangle rigide délimité par les deux panneaux solaires (100a-100b) et le moyen de rigidification (401).
  14. Système de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel le moyen de rigidification est un élément mécanique à section mince, tel qu’une barre, une chaîne ou un câble, dimensionné pour reprendre des efforts en tension entre deux panneaux solaires ou entre un panneau solaire et l’élément cylindrique qui porte ledit panneau solaire.
  15. Installation de récupération d’énergie solaire, caractérisée en ce qu’elle comprend une pluralité de système de récupération d’énergie solaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 14 montés en série et/ou en parallèle.
EP24700806.3A 2023-01-20 2024-01-17 Structure à lests pour panneaux solaire Pending EP4652413A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2300554A FR3145205B1 (fr) 2023-01-20 2023-01-20 Structure à lests pour panneaux solaires.
PCT/EP2024/051057 WO2024153706A1 (fr) 2023-01-20 2024-01-17 Structure à lests pour panneaux solaire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4652413A1 true EP4652413A1 (fr) 2025-11-26

Family

ID=85937433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24700806.3A Pending EP4652413A1 (fr) 2023-01-20 2024-01-17 Structure à lests pour panneaux solaire

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4652413A1 (fr)
FR (1) FR3145205B1 (fr)
WO (1) WO2024153706A1 (fr)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3146912A (en) 1962-05-14 1964-09-01 Louis S Twersky Package opening means
NL1005204C2 (nl) 1997-02-06 1998-08-07 Cooeperatief Advies En Onderzo Inrichting voor het ondersteunen van een zonnepaneel en een zonnepaneelsamenstel omvattende deze inrichting.
US8558101B2 (en) 2003-08-20 2013-10-15 Sunpower Corporation Supported PV module assembly
US20080029148A1 (en) * 2004-10-29 2008-02-07 Thompson Daniel S Floating support structure for a solar panel array
US20160181969A1 (en) * 2008-06-02 2016-06-23 Daniel Luch Photovoltaic Power Farm Structure and Installation
US7921843B1 (en) 2007-02-06 2011-04-12 Rawlings Lyle K System and method for anchoring solar panels to a flat surface
EP2184560A1 (fr) 2008-11-11 2010-05-12 Renusol GmbH Support destiné au montage d'un panneau solaire
US9249925B2 (en) 2013-07-03 2016-02-02 Unirac, Inc. Apparatus for mounting a photovoltaic module
US9780719B2 (en) 2014-08-22 2017-10-03 Solarcity Corporation East-west photovoltaic array with spaced apart photovoltaic modules for improved aerodynamic efficiency
WO2016049416A2 (fr) * 2014-09-26 2016-03-31 Anar Solar LLC. Système et procédé pour l'installation de réseaux et de bâtis de support
US10270384B2 (en) 2016-10-10 2019-04-23 Alion Energy, Inc. Systems and methods for dual tilt, ballasted photovoltaic module racking
EP3771090A1 (fr) * 2019-07-22 2021-01-27 Upsolar Floating Srl Dispositif de production d'énergie électrique avec des panneaux photovoltaïques
CA3219154A1 (fr) * 2021-05-19 2022-11-24 Helioslite Procede d'assemblage d'un systeme solaire flottant et systeme correspondant

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024153706A1 (fr) 2024-07-25
FR3145205A1 (fr) 2024-07-26
FR3145205B1 (fr) 2025-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2949548A1 (fr) Systeme de montage de modules photovoltaiques
EP2588815B1 (fr) Installation d'absorption d'energie solaire
FR2546938A1 (fr) Structure mixte de plancher
FR2949243A1 (fr) Dispositif de type ombriere de parking photovoltaique
EP2718635B1 (fr) Systeme de fixation et d'etancheite pour la realisation d'une toiture solaire, et toiture solaire obtenue
EP2718986A1 (fr) Dispositif de fixation pour tuile solaire
WO2011023898A1 (fr) Dispositif de fixation d'au moins un panneau sur une structure porteuse
EP3869686B1 (fr) Support pour panneaux photovoltaïques bifaciaux
FR2933999A1 (fr) Procede et dispositif pour la pose de panneaux modulaires photovoltaiques sur une surface plate
FR3009572A1 (fr) Ombriere pour zone de stationnement de vehicule.
FR2924729A1 (fr) Structure support de panneaux solaires a fixer sur une toiture de batiment.
FR2960046A1 (fr) Paroi formee d'une pluralite de panneaux solaires juxtaposes, et procede d'assemblage d'une telle paroi
EP1068401A1 (fr) Conduite de circulation de fluide sous pression et procede de realisation d'une telle conduite
WO2024153706A1 (fr) Structure à lests pour panneaux solaire
FR2961231A1 (fr) Dispositif de couverture de toit par capteur solaire
FR3127969A1 (fr) Dispositif modulaire de pose d’un appareillage sur une plateforme
WO2015184550A1 (fr) Capteur solaire
FR2940810A1 (fr) Toiture avec protection d'etancheite.
FR2956681A1 (fr) Dispositif pour l'integration de panneaux photovoltaiques sur un toit
EP0015213A1 (fr) Toiture autoportante pour bâtiments, composée d'éléments modulaires en forme de voûte
EP2489958A1 (fr) Structure de montage, kit pour la réalisation d'une telle structure, système de récupération d'énergie solaire comprenant une telle structure et installation comprenant un tel système
FR2948956A1 (fr) Dispositif pour la pose d'une couverture incluant des panneaux solaires
EP2489809B1 (fr) Procédé de réalisation d'un élément de structure et éléments ainsi réalisés
EP2312091B1 (fr) Pylone de communication
EP1327728A1 (fr) Structure de support en éléments profilés

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250704

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)